Теплопроводность пеноблока: структура пенобетона, изготовление пеноблоков и использование в строительстве. тепловые характеристики и кладка шлакоблока

Зависимость сопротивления теплопередаче от плотности бетона

Для обозначения способности материала проводить тепло применяется коэффициент теплопроводности. Данная величина является относительной и указывает на количество тепла, способное пройти в течение 1 часа через материал, который имеет толщину 1 метр, площадь 1 кв. м при разнице температуры по обеим сторонам в 1° С.

У конструкционных видов пенобетона способность проводить тепло самая высокая и составляет от 0,38 до 0,26. Конструкционно-теплоизоляционные марки имеют следующие коэффициенты: у Д1000 данный показатель находится в пределах 0,23-0,29, у Д800 – 0,18-0,22, Д700 имеет коэффициент в пределах 0,16-0,18, а теплопроводность пеноблока Д600 составляет 0,13-0,14. Теплоизоляционные марки блоков имеют следующие характеристики: теплопроводность пеноблока Д500 находится в пределах 0,10-0,12, Д400 – 0,09-0,10, а Д300 — 0,8.

Сравнение теплопроводности пеноблока разных марок и видов приведено в таблице, размещенной ниже.

Разница величины коээфициента у одной и той же марки пенобетона может зависеть от того, какие составляющие применялись для замешивания бетона. Так, например, если в составе блоков Д500 будет песок, значение коэффициента будет равно 0,12, если же в смесь была добавлена зола, показатель уменьшится до 0,10. Чем выше марка вспененной бетонной смеси, тем разница в коэффициентах будет выше. Если для Д600 отличие будет составлять всего 0,2, то у Д1200 разница может доходить до 0,9

Поэтому при покупке данного строительного материала следует обращать внимание не только на маркировку, но и на состав смеси

Таблица теплопроводности пеноблоков с сравнением показателей в зависимости от составляющих, которые были использованы для замешивания раствора, приведена ниже.

Расчет теплопроводности стен из пенобетона

Чтобы дом имел необходимые характеристики теплопроводности, пеноблоки разной плотности следует укладывать на различную толщину. Рассчитать оптимальную толщину стены можно следующим образом.

Следует определиться с тем, при помощи чего будет проводиться возведение стен. Чаще всего применяется два варианта: кирпич-блок-штукатурка и оштукатуренный с двух сторон блок.

Чтобы провести расчеты следует знать коэффициенты теплопередачи материалов, которые будут входить в состав стены (кирпич – 0,56, штукатурка — 0,58, блоки определяем по таблице) и коэффициент сопротивления стен теплопередаче (как правило, среднее значение равно 3,5). Из общего значения 3,5 необходимо вычесть значение сопротивления теплопередаче 20 мм штукатурки (0,02:0,58 = 0,03) и 120 мм кирпича (0,12: 0,56 = 0,21) для первого варианта или 40 мм штукатурки (0,04:0,58 = 0,06) для второго варианта исполнения.

В первом случае, при использовании кирпича, бетонная стена должна обеспечить сопротивление теплопередаче на уровне 3,26. При использовании марки Д600 толщина ее будет составлять 456 мм (3,26*0,14 = 456), в случае использования Д800 следует выложить стену толщиной не менее 684 мм (3,26*0,21 = 684). По этой же формуле можно рассчитывать стены с использованием любой марки ячеистого бетона.

Для варианта стены, оштукатуренной с двух сторон, из значения 3,5 отнимаем 0,06 (40 мм штукатурки) и далее проводим расчеты для нужной марки бетона согласно таблице, в которой проведено сравнение показателей теплопроводности.

Не будет большим преувеличением утверждение, что в современных условиях использование пенобетона считается преобладающим в индивидуальном строительстве. И востребованность этого относительно нового для отечественного рынка строительного материала обусловлена не только фактором стоимости. Его технические характеристики по многим параметрам оказались намного лучше традиционного кирпича и классического бетона/железобетона.

Область использования

Газосиликатный блок востребован при выполнении строительных мероприятий и применяется для возведения:

1. Внутренних перегородок помещений.
2. Опорных стен, воспринимающих значительные нагрузки.
3. Многоэтажных зданий, укрепленных усиливающими поясами.
4. Цельных бетонных конструкций, сформированных с применением опалубки.

Пеноблоки позволяют осуществлять строительство зданий, количество этажей в которых не превышает трех. Это связано с особенностями ячеистого композита, используемого для строительства:

• перегородок, не воспринимающих усилий;
• наружных стен;
• конструкций, применяемых для ограждения.

Технология изготовления

Для изготовления бетонной стяжки применяют следующие материалы и оборудование:

• наполнитель в виде карьерного мелкофракционного песка;
• вода;
• песок;
• цемент;
• портландцемент;
• пенообразователь;
• автоклав;
• насос;
• бетономешалка;
• парогенаратор.

Изготовление бетонной стяжки состоит из следующих этапов:

• подготавливают раствор;

• укладывают смесь;
• обеспечивают уход за бетонированной стяжкой.

Для приготовления раствора понадобится одна часть цемента и три части песка. В соединенные ингредиенты вливают воду и приступают к перемешиванию смеси до образования однородного состояния. При использовании мешалки для бетона, в нее вливают воду и включают. После чего всыпают песок и цемент. Перемешивание происходит около пяти минут. По истечении заданного времени смотрят на густоту раствора и при необходимости добавляют еще воды.

Заливка смеси происходит беспрерывно и равномерно. Для придания ровности бетонной поверхности применяют маяки, по которым и осуществляется стяжка пола. После нанесения раствора его необходимо разровнять, делают это с помощью обрезка трубы или шпателя.

Важно обеспечить правильный уход за покрытой бетонной поверхностью. Пенобетонная стяжка не любит воздействие высоких температур и прямых солнечных лучей

За счет попадания лучей солнца на ячеистый бетон, происходит испарение влаги, что влечет за собой растрескивание поверхности. Для предотвращения таких последствий залитый раствор накрывают пленкой и периодически орошают водой.

Не рекомендуют начинать эксплуатацию залитого пола после недостаточной его выдержки. Ошибочным считается мнение, что ходить по не полностью застывшему полу можно спустя трое суток. Ранняя эксплуатация пенобетонной стяжки способна нарушить качественные характеристики строительного материала и нарушить прочность всей конструкции.

Технология изготовления

Процесс производства композитов на основе вспененного бетона может осуществляться различным методом:

классическим. Он предусматривает введение из пеногенератора по специальным магистралям полученной пены в готовую песчано-цементную смесь. Раствор, смешиваясь в миксере с пеной, образует пенобетонную смесь, после твердения которой, образуется пенобетонный массив. Данный метод зарекомендовал себя, как проверенное решение, для реализации которого необходим пеногенератор и эффективный смеситель;

Вспененная масса попадает в специальные формы, где и твердеет в естественной среде

• поляризационным или, как его называют специалисты, способом сухой минерализации. Технология регламентирует введение сухих ингредиентов в пенистый поток, подаваемый специальным устройством – поризатором. Частицы смеси оседают на поверхности пенных пузырей, создавая качественный пеноматериал, транспортируемый по магистралям на рабочий участок или специальные формы, где он твердеет. Метод применяется для непрерывной заливки вспененного состава в условиях строящегося объекта;
• баротехнологией. Она обеспечивает получение вспененного бетона в баросмесителях при избыточном давлении без применения пеногенераторов. Процесс осуществляется в специальных миксерах, работающих под давлением, в которые после взбивания качественной пены водятся цементно-песочный состав. Полученная пенобетонная смесь под давлением подается из устройства на рабочий участок для формирования монолитного сооружения.

Технические характеристики полистиролбетона в сравнении с пенобетоном и газобетонными блоками

Выгодно ли производство и применение полистиролбетона, по сравнению с другими пенобетонами. Проведем сравнение: пенобетон, полистиролбетон и газобетон.

Полистиролбетон отличный звукоизоляционный и теплоизоляционный материал. Это дает возможность избежать дополнительных расходов по утеплению и звукоизоляции готового строения. Сравнительно небольшой вес кладочных блоков из полистирола, что значительно сокращает нагрузку на фундамент здания.

Полистиролбетон по своим качествам сравнивают с древесиной, также легко обрабатывается. Высокие экологические характеристики. Влагопоглощение гораздо ниже, чем у пенобетона и газобетона, благодаря этому, показатель морозостойкости более выше, чем у блоков «конкурентов».

Пенополистирол применение

Низкие показатели стойкости к механическим нагрузкам, в сравнении с газобетоном и пенобетоном. Невысокая плотность материала оказывает влияние на качество установки дверных блоков. Они, в течении небольшого промежутка времени, сильно разбалтываются.

Стены из полистиролбетона имеют более низкие свойства схватывания со штукатурным раствором. Усадка блоков из полистиролбетона втрое выше, чем у пенобетонных и газобетонных блоков.

Блоки полистиролбетона не горят, но и не обладают огнестойкостью. Под влиянием высоких температур, вблизи открытого огня, гранулы полистирола последовательно разрушаются, утрачивая свои теплозащитные качества.

Таблица сопоставления физико-технических характеристик некоторых бетонов (средние значения):

Виды пенобетона

Легкие пенобетонные блоки подразделяются на три вида:

• теплоизоляционный (с низкой плотностью, 400 — 500 кг/м.куб), которым характерно наличие большого количества пустот — применяются для создания надежной теплоизоляции стен;
• конструкционно-теплоизоляционный (со средней плотностью, 600 — 700 кг/м.куб) — обладают хорошей теплостойкостью и несущей способностью;
• конструкционный (с высокой плотностью, 1100 — 1200 кг/м.куб и малым содержанием пустот) — применяются для возведения несущих стен, но недостаточно удерживают тепло.

Как изготавливают пенобетон читайте в этой статье.

Что нужно знать о заливке крыши дома пенобетоном

Пенобетон можно задействовать как для плоской крыши на многоэтажных зданиях, так и для обычных скатных кровель.

К примеру, всегда успешной является заливка перекрытий пенобетоном. Однако при оборудовании такой кровли необходимо учитывать:

• общий вес конструкции
• распределение нагрузки
• градус наклона скатов.

Если вы решили осуществить утепление пенобетоном крыши, то знаете, что такая теплоизоляция оказывается превосходной альтернативой другим материалам, в частности, минвате и пенополистирольным утеплителям. Вам не придется думать о качественном заполнении швов и разравнивании.

А при ремонте перекрытий на старых зданиях кровля из пенобетона не дает нагрузки на уставшие несущие перекрытия.

Классическая технология

Рассмотрим более детально классический способ производства, который является наиболее распространённым методом изготовления пенобетона.

Производство пенобетона классическим путем предусматривает наличие следующего оборудования и инструмента:

• Устройства для смешивания бетона.
• Просеивателя.
• Соединительных магистралей.
• Парогенератора.
• Устройства для дозировки воды.
• Компрессора.
• Комплекта точных форм для отливки изделий.
• Погрузчика для автоматизированной подачи сырья или инструмента (ведра, лопаты) для выполнения работ вручную.

Этапы выполнения работ включают следующие стадии:

• подготовку необходимых ингредиентов (цемента М500, мелкого песка, воды);
• приготовление вспененной массы путем введения предварительно разведенного пеноконцентрата в емкость пенообразователя;

Приготовленная смесь транспортируется посредством насоса в монолитную конструкцию или форму

• изготовление пенобетонного состава, для чего в миксер загружается песок и цемент, производится их смешивание до обеспечения равномерной консистенции. Затем вводится вода и поступающая из пеногенератора подготовленная пена, которая на протяжении 3 минут интенсивно смешивается с цементно-песчаным раствором;
• формовку изделий в предварительно смазанные специальным формовочным составом емкости, где пенобетонный состав должен отстояться на протяжении 12 часов;
• сушку продукции после разборки опалубки, извлечения готовых изделий на поддоны. Окончательное застывание изделий производится в помещении.

Продолжительность твердения массива определяется температурным режимом помещения и составляет:

• Двое суток при температуре 22 градуса Цельсия. В течение этого времени изделия приобретают до 70% необходимой прочности.
• Восемь часов, если выдерживается на протяжении этого времени температура 50 градусов Цельсия.

Технологический цикл изготовления может осуществляться в помещениях, имеющих источник водоснабжения, хорошую вентиляцию, отопление. Указанная технология производства пенобетона может быть реализована на участке, разбитом на следующие зоны:

• место, где будет осуществляться хранение ингредиентов, площадью порядка 60 м2;
• производственная зона, где осуществляется цикл изготовления – 110 м2;
• сушильная камера – 80 м2;
• склад хранения готового сырья площадью до 100 м2.

Отличительные черты данной технологии производства – готовая смесь заливается в заранее подготовленные формы, размеры таких форм могут быть разнообразны

На указанных площадях можно изготавливать до 40 м³ пенобетонных изделий ежесуточно.

Преимущества использования пенобетона при строительстве.

• Легкий пенобетон имеет хорошую механическую прочность наряду с высокими показателями изоляции при широкой амплитуде плотности
• Низкая цена пенобетона по сравнению с другими материалами
• Хорошие характеристики теплоизоляции дают преимущества в экономии энергии, при эксплуатации (обогреве и кондиционировании воздуха).
• С легкими композитными пенобетонами более низкие затраты на строительство, более эффективные строительные проекты.
• Обработка и перевозка автотранспортом стоят очень мало.
• Вес бетона меньше от 10 % до 87 % по сравнению со стандартным тяжелым бетоном в зависимости от составов смеси и материалов.
• Значительное снижение веса приводит к сбережениям в каркасах конструкций, опорах или сваях. Такие сбережения часто кратны фактической стоимости материала.
• Экономия на перевозке, снижение требуемой грузоподъемности подъемного крана и снижение трудовых ресурсов.
• Использование легкого пенобетона в сборном или оболочечном строительстве требует кран меньшей грузоподъемности, минимальных усилий при монтаже. Легкий пенобетон можно пилить ручной пилой, обтесывать и забивать гвозди.
• Легкий пенобетон чрезвычайно легок при разравнивании и его можно использовать как покрытие толщиной до 40 мм

Сфера применения

На западе пенобетон активно используется на протяжении нескольких десятилетий, у нас же он появился сравнительно недавно, но уже успел приобрести отличную репутацию как достойная альтернатива классическим стройматериалам. Единственным значимым недостатком можно считать меньшую прочность, поэтому в многоэтажном строительстве бетон и кирпич остаются вне конкуренции.

Рекомендуется применять пенобетон при строительстве дома не выше двух этажей

Применение комбинации «бетонный каркас + пеноблоки» предоставляет возможность возводить здания высотой более двух этажей, но такой вариант встречается редко. Основная же сфера использования пенобетона – малоэтажное строительство: дома, гаражи, подсобные помещения, здания коммерческого и промышленного назначения.

Расчет теплопроводности стен из пеноблоков

Расчет теплопроводности стен из пеноблоков

Программы для теплотехнического расчёта:Teplotech2 (.xls файл)Teplotech3 (.exe файл)Teplotech4 (.exe файл)

Теплоизоляция (сопротивление теплопередаче) стен из пеноблокови варианты их строительства.

Пенобетон, как строительный материал, стал востребован в России после вступления в силу СНИП 2-3-79. В нем были определены новые нормы по теплоизоляции стен, по которым, например, минимальная толщина кирпичной стены должна быть около 2 метров. Естественно, что строить дома с такими стенами экономически невыгодно и строители стали искать материал на замену кирпичу. Этот материал должен был обеспечивать хорошую теплоизоляцию, быть экологически чистым и долговечным. Всем этим требованиям отвечает пенобетон, и по этой причине спрос на этот материал в настоящее время непрерывно растет. Итак, в данной статье мы рассчитаем необходимую толщину наружной стены, при её строительстве одним из 2-х наиболее популярных вариантов: кирпич-пенобетон или оштукатуренный пенобетон. Пенобетон в стене может быть различной плотности, мы рассчитаем варианты стены для плотностей 600, 800 и 1000кг\куб.м. Также, на основе примера расчета необходимой толщины стены в данной статье, Вы сможете, в будущем, рассчитывать толщину любой стены, из любых, материалов самостоятельно.Что нужно знать для расчета:1. Теплотехнические характеристики всех материалов, из которых будет состоять стенаУ каждого строительного материала есть теплотехнические характеристики. Это теплопроводность или сопротивление теплопередаче (величина обратная теплопроводности). Эти коэффициенты, необходимые для расчета теплопотерь, показывают какая мощность теряется каждым квадратным метром наружной поверхности конструкции при ее толщине в 1м и разницей температур между наружной и внутренней поверхностью в 1 градус (kt=ватт/(m*t)). Данные для многих материалов приведены в СНИП 2-3-79.2. ГСОП (Градусо-сутки отопительного периода, град.С в сут.)Данный показатель можно рассчитать по формуле из СНИП 2-3-79, а можно просто взять из справочника. Например, для Москвы и Санкт-Петербурга он менее 6000.3. Сопротивление стены теплопередачеОно зависит от ГСОП и берется из СНИП. В нашем случае, при ГСОП 6000, сопротивление теплопередаче у стены должно быть не менее 3,5 (град.С*кв.м./Вт).

Итак, наша стена должна иметь суммарное сопротивление теплопередаче не менее 3,5 (град.С*кв.м./Вт), т.к. каждый слой имеет свое сопротивление теплопередаче, то сопротивление всей стены, согласно СНИП 2-3-79, измеряется как сумма сопротивлений слоев. Также нам понадобится коэффициент теплопроводности Вт/(м*град.С) всех материалов используемых для стены:1.кирпич лицевой М-150 – 0,562.пенобетон плотность 600 – 0,143.пенобетон плотность 800 – 0,214.пенобетон плотность 1000 – 0,295.штукатурка – 0,58

Ниже следует расчет пенобетонного слоя для 2-х вариантов стен: 1-й вариант стены: облицовочный кирпич (250х120х65) + пеноблок (х мм)+ штукатурка (20мм)Рассчитаем какая толщина пенобетона нужна.Толщина кирпича в стене, при обычной укладке, 120мм. Разделим толщину в метрах на теплопроводность 012/0,56 и получим сопротивление теплопередаче кирпичного слоя 0,21. Толщина штукатурки 20мм, следовательно её сопротивление теплопередаче равно 0,02/0,58=0,03.Рассчитаем толщину пенобетонного слоя:

2-й вариант стены: штукатурка (20мм)+ пенобетон (х мм)+ штукатурка(20мм)Толщина штукатурки (суммарная) 40мм, следовательно её сопротивление теплопередаче 0,06. Соответственно толщина пенобетонного слоя должна быть:

Мы рассчитали необходимую толщину стены для соответствия теплопроводности по СНИП 2-3-79, учитывая различные варианты укладки стен. Если вам что-то непонятно или у вас возникли вопросы — пишите на форум.

Как классифицируются пенобетонные блоки

Концентрация внутренних полостей в пенобетонных блоках влияет на следующие моменты:

• удельный вес изделия;
• величину воспринимаемой нагрузки;
• сферу применения пенобетона.

Классификация предусматривает следующее деление пенобетона на разновидности в зависимости от плотности материала:

• теплоизоляционные пеноблоки. Они маркируются буквенно-цифровым обозначением D150-D400. Цифра в маркировке обозначает массу одного кубометра пенобетона, указанную в килограммах. По прочностным характеристикам материал классифицируется В0,75. Пенобетон данного класса способен воспринимать нагрузку на квадратный сантиметр площади, равную 9 кг. При этом сохраняется целостность массива и не образуются трещины;
• теплоизоляционно-конструкционные бетонные блоки. По сравнению с теплоизоляционными блоками имеют увеличенную плотность и повышенные прочностные свойства. Маркируются обозначениями D500, D600, D700 и D800. Максимальная плотность конструкционно-теплоизоляционных блоков составляет 0,8 т/м3. Предельно допустимое усилие, при котором структура пенобетонных блоков не нарушается, составляет до 30 кг/см2;

Пенобетон является почти нестареющим и практически вечным материалом, не подверженным воздействию времени, не гниет, обладает прочностью камня

конструкционные изделия. К ним относятся пенобетонные материалы, маркируемые обозначением D1000, D1100 и D1200. Главная отличительная особенность конструкционных пеноблоков — увеличенная плотность. Вес одного кубического метра конструкционного пенобетона достигает 1200 кг, что позволяет материалу сохранять целостность под воздействием значительных нагрузок. Максимальный класс прочности пеноблоков составляет В12,5.

Повышенная концентрация внутренних полостей улучшает теплоизоляционные свойства пенобетона, а также положительно влияет на звукоизоляцию помещения. Прочностные свойства материала обратно пропорциональны объемной доле внутренних ячеек — в более прочном пенобетоне, применяемом для постройки несущих стен зданий, содержится уменьшенный объем воздушных пор.

Пенобетонные композиты используются на различных стадиях строительства дома. Характеристики материала влияют на особенности применения блоков. Ячеистая структура пенобетонного массива не позволяет возводить из блоков фундамент. Стены и перекрытия, а также внутренние перегородки и теплоизоляция сооружаются из различных видов пенобетона.

Конструкционный стройматериал применяется для следующих целей:

• строительства коробок зданий, воспринимающих нагрузки от веса строения и кровельной конструкции;
• постройки внутренних стен, относящихся к малонагруженным частям строения;
• возведения межкомнатных перегородок, не воспринимающих вертикально направленные усилия.

Благодаря высокому термическому сопротивлению, здания из пенобетона способны аккумулировать тепло, что при эксплуатации позволяют снизить расходы на отопление на 20-30%

Теплоизоляционные блоки предназначены для утепления следующих частей здания:

• межэтажных перекрытий, изготовленных из железобетона;
• несущих стен коробки строения, контактирующих с холодным воздухом;
• подкровельного пространства, являющегося источником тепловых потерь.

Теплоизоляционно-конструкционные пеноблоки объединяют свойства конструкционных и теплоизоляционных изделий, что позволяет использовать их для утепления фасада здания и возведения несущих стен. Дома из пеноблоков отличаются повышенными теплоизоляционными свойствами по сравнению со зданиями из кирпича. Для обеспечения прочности и снижения теплопотерь через поверхность стен желательно устанавливать блоки одинакового профиля.

Основные этапы технологии

Конструкция плоской кровли включает слои:

• несущее основание: железобетонные конструкции, металлические профилированные листы;
• пароизоляция: пленочные или наплавляемые материалы;
• утеплитель (пенобетон);
• гидроизоляция: рулонные, мастичные или другие материалы;
• кровельный материал.

Поверхность под заливку пенобетона не нужно выравнивать — материал заполняет все выемки. Перед заливкой крышу покрывают пароизоляцией, разбивают на сегменты и по их границам устанавливают опалубку. «Бетонное тесто» подают на крышу шлангом из специальной установки, которая находится на земле. Пенобетон имеет плотность 250÷350 кг/м3, он обеспечивает утепление и требуемый уклон кровли. Раствору дают затвердеть, затем заливают верхний защитный слой (стяжку) плотностью 500÷600 кг/м3 для качественной наклейки гидроизоляции.

Бетонную стяжку на крыше из пенобетона можно не устраивать. Тогда спустя 10 дней после заливки поверхность утеплителя покрывают грунтовкой — праймером, наклеивают или наплавляют гидроизоляцию, кладут кровельный материал. В таком случае единый монолитный слой сочетает утеплитель и стяжку, что уменьшает трудозатраты и стоимость работ.